منتابستان است و دمای هوا زیر صفر است. مه رخنه کرده و طرح کلی پلارسترن، یخشکن آلمانی را که به یک شناور یخ به طول یک کیلومتر در 85 درجه عرض شمالی لنگر انداخته، پنهان کرده است. مورتن آیورسن که جریان کربن را در اقیانوس مطالعه میکند، در کنار سوراخی که بهتازگی 1.4 متر یخ را سوراخ کردیم، چندین ظروف پلاستیکی را به طنابی که با پیچهای یخ متصل شده بود، وصل کرد. آنها به مدت یک روز در آب زیر یخ آویزان می شوند تا برف های دریایی را جمع کنند – توده هایی از جلبک های مرده و فضولات زئوپلانکتون که از بالای اقیانوس به اعماق دریا فرو می روند.
چند متر دورتر، تیمی از زیست شناسان در حال حفاری در میان یخ با یک مته هسته هستند. آنها به دنبال جلبک هایی هستند که در کف یخ های دریا رشد می کنند و نقش مهمی در این امر ایفا می کنند شبکه غذایی در اقیانوس منجمد شمالی. هستههای یخی به طول یک متر بالا کشیده میشوند، در آستینهای پلاستیکی پیچیده میشوند و روی سورتمهای چیده میشوند تا در آزمایشگاههای کشتی پردازش شوند.
-
دانیل شولز، مهندس مؤسسه آلفرد وگنر، ابزاری را که دما، شوری و نیترات را اندازه گیری می کند – یک ماده مغذی مهم برای جلبک ها و فیتوپلانکتون ها – را از طریق سوراخ یخ پایین می آورد.
-
در جهت عقربه های ساعت از بالا سمت چپ: شبکه هایی برای جمع آوری زئوپلانکتون. هلیکوپتر کشتی دارای حسگری برای اندازه گیری ضخامت یخ است. محقق دانشگاه تاسمانی، امیلیانو سیمولی (سمت راست) و تکنسین موسسه آلفرد وگنر، اریکا آلهوسن، یک هسته یخی را برای جستجوی جلبک های یخی دریا حفاری می کنند. فردریک بوسمان، شیمیدان دریایی و دانشجوی دکترا در AWI، شوری را در لبه یک یخ اندازه گیری می کند.
یکی از دانشمندان با تفنگ روی شانه و تفنگ مشعل بر روی کمربند نگهبان ایستاده است. پس از همه، این یک زیستگاه برای خرس های قطبی است – البته به طور فزاینده ای کوچکتر.
گروه ما بخشی از یک اکسپدیشن 100 نفره است – نیمی از آنها دانشمند و نیمی دیگر خدمه کشتی – که در اوایل آگوست 2023 از بندر ترومسو نروژی برای بررسی ذوب سریع یخ های دریای قطب شمال حرکت کرد. این تیم در حال مطالعه عواقب آن برای اکوسیستم دریایی است: از چرخه مواد مغذی گرفته تا بهرهوری جلبکهای یخی و پلانکتونها تا جوامع جانوری کف دریا که روی مواد آلی که از سطح دریا میبارند زندگی میکنند.
قطب شمال بسیار سریعتر از اکثر نقاط جهان گرم می شود. منطقه ای در اقیانوس منجمد شمالی در پایان تابستان پوشیده از یخ دریا است کوچک شده است از جانب حدود 40 درصدیا 2.5 میلیون کیلومتر مربع – تقریباً به اندازه دریای مدیترانه – از زمانی که رصدهای ماهواره ای در اواخر دهه 1970 آغاز شد. یخ باقی مانده نازک تر می شود و شناورهای چند ساله – یخی که حداقل یک تابستان زنده مانده اند – به طور فزاینده ای نادر می شوند. در اوایل دهه 2030، آب های اطراف قطب شمال می توانند در پایان تابستان تقریباً بدون یخ باشند. طبق یک مطالعه اخیر.
کاهش پوشش یخی نه تنها به معنای از دست دادن شکار خرسهای قطبی یا مکانهای استراحت و مهدکودک برای فوکها است، بلکه کل اکوسیستم زیر یخ را نیز از دست میدهد: مراتع با جلبکهای یخی نخ مانند، زئوپلانکتونهای جلبکی و ماهیهای قطبی جوان. آنها در شکاف ها و شکاف های زیر یخ ها غذا و محافظت پیدا می کنند. هنگامی که به طور کامل رشد می کنند، از شکارچیان بزرگتر مانند فوک های حلقه دار یا نهنگ های بلوگا تغذیه می کنند. در کوتاه مدت، بهره وری یخ دریا می تواند افزایش یابد اگر نور خورشید بیشتر به شناورهای نازک تر نفوذ کند و رشد جلبک های یخی را تحریک کند، اما فقط تا زمانی که مواد مغذی کافی در سراسر اقیانوس منجمد شمالی فقیر از مواد مغذی موجود باشد.
همین امر در مورد جلبکهای پلانکتون و فیتوپلانکتونها نیز صدق میکند، که، همانطور که دادههای ماهوارهای نشان میدهند، از در دسترس بودن نور بیشتر و دوره رشد طولانیتر در نواحی آب آزاد در حال گسترش بهره میبرند. تغییرات در بهره وری و تغییر از جلبک های یخی به فیتوپلانکتون در پایه شبکه غذایی احتمالاً تأثیرات قابل توجهی بر کل اکوسیستم دریایی خواهد داشت. علاوه بر این، گیاهان و جانوران بومی با رقابت جدیدی از گونههای مهاجم، از پلانکتونها گرفته تا ماهیها مواجه هستند که با گرم شدن اقیانوسها از اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام مهاجرت میکنند. با این حال، پیشبینیها در مورد آینده اقیانوس منجمد شمالی به دلیل کمبودهای مشاهدات عمومی بسیار نامشخص است. به همین دلیل دانشمندان به اینجا آمدند.
-
حیات کوچک قطبی، در جهت عقربه های ساعت از بالا سمت چپ: یک پسیل یخی به طول 3 سانتی متر (اونیسیموس) یک حلزون دریایی دریایی یا فرشته دریایی 4 سانتی متری (کلیون لیماسینا) یک چتر دریایی 2 سانتی متری (بوترینما بروسی); و یک غلاف بزرگ 1 سانتی متری (Paraeuchaeta)
دانشمند ارشد اکسپدیشن، Antje Boetius، به مدت سه دهه در مورد آب های سرد قطب شمال تحقیق کرده است. در تابستان 2012، تیم او کمترین حداقل یخ دریا را در حوضه اوراسیا اقیانوس منجمد شمالی مشاهده کرد.
بوم شناس اعماق دریا که همچنین مدیر موسسه تحقیقات قطبی و دریایی آلفرد وگنر در برمرهاون آلمان است، می گوید: «اکنون ما همان مسیر را دنبال می کنیم و اندازه گیری های قبلی را در سیستم یخی-اقیانوسی تا کف دریا تکرار می کنیم.
اقیانوس منجمد شمالی پوشیده از یخ، به ویژه نواحی عمیقتر آن، یکی از کمکاوشترین مناطق روی زمین است. بومشناسان اعماق دریا برای مشاهده موجودات بزرگتر که در زمینهای پست کف اقیانوس و در کوههای ناشناخته زیر دریا زندگی میکنند، یک سیستم دوربین به ارمغان آوردند که در پشت Polarstern یدککشیده میشود.
فراوانی و تنوع زندگی در این محیط سرد، تاریک و فقیر از غذا واقعاً شگفتانگیز است: در مکانها، تعداد زیادی خیار دریایی و کلنیهای عظیم ستارههای پر فیلتر کننده در کانون توجه ظاهر میشوند. ما از اسفنجهایی بهاندازه بسکتبال که بر روی صفحهنمایش دانشمندان سوسو میزنند، شقایقهای زردآلوی و الگوهای ستارهای شکلی که در اطراف حفرههای کرمهای قاشقی کشیده شدهاند، شگفت زده میشویم که از زبانههایی به طول یک متر برای لیسیدن کف دریا برای ذرات غذا استفاده میکنند.
Polarstern مرتباً به شناورهای بزرگ لنگر می اندازد و بخشی از تیم علمی به سمت یخ دریا می روند و سورتمه هایی را می کشند که پر از ابزارهای حفاری و تجهیزات دیگر هستند.
پرچم هایی که توسط یک نیروی پیشاهنگ بر روی میله های بامبو قرار می گیرد، مسیرهای دسترسی به سایت های تحقیقاتی مختلف را مشخص می کند. در همین حال، هلیکوپتر کشتی بر فراز آنها پرواز می کند و یک حسگر اژدری شکل در زیر آن آویزان است که ضخامت یخ دریا را اندازه گیری می کند.
ریتم زندگی در کشتی بر اساس سرعتی که کشتی در میان یخ ها حرکت می کند، با برنامه سفرهای تحقیقاتی و مطمئناً با زمان وعده های غذایی تعیین می شود: صبحانه در ساعت 7:30 صبح، ناهار در 11:30 صبح، قهوه در ساعت 3. : 30 بعد از ظهر ، شام ساعت 17:30
دانشمندان به صورت شبانه روزی کار می کنند و اغلب از اوقات فراغت برای خوابیدن بعد از یک شب طولانی در آزمایشگاه یا بیرون از عرشه در دمای انجماد استفاده می کنند. با این حال، آنها همچنان برای فعالیتهای اجتماعی عصرها وقت پیدا میکنند، چه کارت بازی در سالن دنج قرمز، بازی بسکتبال در آب در استخر شنا یا شرکت در آزمونهای میخانهای در بار.
-
در اواخر سفر، زمانی که Polarstern به سمت جنوب می رود و خورشید پس از هفته ها روز قطبی دوباره در زیر افق ناپدید می شود، از نورافکن های قدرتمند برای حرکت در میان یخ استفاده می شود.
اگرچه پوشش یخی دریا در منطقه مورد مطالعه و در کل اقیانوس منجمد شمالی در سال 2023 نسبت به سال های گذشته بیشتر است، اما این سفر به خوبی پیشرفت می کند. ما با یخ های ضخیم تر اما کاملا قدیمی و پوسیده روبرو می شویم که Polarstern به راحتی از بین آنها می شکند و شکاف های بزرگی از آب های باز بین شناورها.
و بنابراین، در 7 سپتامبر، کشتی تقریباً بدون زحمت به شمالی ترین نقطه روی زمین رسید: قطب شمال جغرافیایی.
برای اکثر کسانی که در کشتی هستند این اولین بار است. این هفتمین بار برای Polarstern است. در سال 1991، کشتی سوئدی Oden اولین یخ شکن معمولی بود که به عرض جغرافیایی 90 درجه شمالی رسید.
کاپیتان استفان شوارتز می گوید که اقیانوس منجمد شمالی از همان اولین ورود به طور چشمگیری تغییر کرده است. او میگوید: «سه دهه پیش ما به دو یخشکن نیاز داشتیم تا از میان یخهای بسته بجنگیم. “امروز ما با 30 درصد از قدرت موتور خود به قطب شمال رسیدیم.”